鋼鐵企業(yè)環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)方案

張麗

摘 要：講述了一套污染物排放自動化監(jiān)測設(shè)備，免去人工維護，設(shè)備能自動正常運轉(zhuǎn)，使排放物中超標(biāo)的指標(biāo)得到及時有效地控制，節(jié)省人力資源，數(shù)據(jù)連續(xù)準(zhǔn)確，設(shè)備維護量小。

關(guān)鍵詞：檢測儀；分析柜；PLC

中圖分類號：F7.5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）08-0028-01

1 前言

近年來，隨著工業(yè)的發(fā)展，排放到空氣中的有害氣體和煙塵對空氣造成了嚴(yán)重的污染，損害人體健康。環(huán)境治理問題已成為制約經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定的重要因素，是政府不可回避的首要任務(wù)，重工業(yè)的生產(chǎn)是環(huán)境污染的一個重要來源，污染排放指標(biāo)必須得到及時有效的控制。

2 存在的問題

我廠軋鋼加熱爐各污染物的排放量只是由人工定期在煙道的指定位置用儀器進行測量，并手動記錄和保存數(shù)據(jù)，由人工對設(shè)備進行清理和維護，落后的技術(shù)和不規(guī)范的數(shù)據(jù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足目前我國對排放污染物監(jiān)測和控制的要求。

3 解決方案及實施

提供一套污染物排放自動化監(jiān)測設(shè)備，監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備在正常運行時加熱爐排放的廢氣中所含有害物質(zhì)是否符合排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，由 PLC自動控制反吹系統(tǒng)，免去人工維護，使設(shè)備能自動正常運轉(zhuǎn)，PLC對數(shù)據(jù)進行處理后顯示在監(jiān)測畫面上，供工作人員查看和分析，以便使排放物中超標(biāo)的指標(biāo)得到及時有效地控制，節(jié)省人力資源，數(shù)據(jù)連續(xù)準(zhǔn)確，設(shè)備維護量小。

整套系統(tǒng)如圖1所示。

整套系統(tǒng)由采樣箱、粉塵檢測儀、流量檢測儀、溫度檢測儀、壓力檢測儀、流量檢測儀吹掃箱、分析柜、PLC、工控機、UPS電源幾大部分組成。從加熱爐煙道上部開三個孔分別焊接高腳法蘭座，每兩個孔之間相距600mm以上，用來安裝采樣箱（即采樣探頭箱）、粉塵檢測儀、流量溫度壓力檢測儀。PLC控制采樣箱內(nèi)的電磁閥自動吹掃采樣探頭。在上述設(shè)備附近安裝流量檢測儀吹掃箱，PLC控制吹掃箱內(nèi)電磁閥自動吹掃流量檢測儀的流速管。粉塵檢測儀的鏡頭始終吹掃，不被電磁閥控制。采得的樣氣和各檢測儀輸出的電流信號輸送到分析室中的分析柜，經(jīng)氣體分析儀對樣氣進行分析輸出電流信號，進入PLC模擬量輸入模板，煙道的粉塵檢測儀、流量檢測儀、溫度檢測儀、壓力檢測儀將檢測到的模擬量信號都輸送給PLC模擬量輸入模板，PLC對信息進行處理后將所需的數(shù)據(jù)通過RS485串口送給工控機，將數(shù)據(jù)顯示在工控機的監(jiān)控畫面上。

在采樣箱中將不銹鋼取氣導(dǎo)管通過開孔伸入煙道內(nèi)1m處負(fù)責(zé)抽取樣氣，采樣箱內(nèi)安裝儲氣罐、伴熱保溫裝置、采樣探頭、反吹電磁閥。儲氣罐接收氮氣以供采樣探頭、流量檢測儀流速管、粉塵檢測儀的吹掃。流量檢測儀吹掃箱內(nèi)安裝正壓吹掃電磁閥、負(fù)壓吹掃電磁閥和差壓變送器。儲氣罐將氮氣經(jīng)過正壓吹掃電磁閥和負(fù)壓吹掃電磁閥送給流量檢測儀的兩根流速管，兩個電磁閥接收PLC模擬量輸出信號。兩個電磁閥同時負(fù)責(zé)接收流量檢測儀正壓流速管和負(fù)壓流速管氣壓信號并其送給差壓變送器，差壓變送器計算正壓和負(fù)壓的差值，將其轉(zhuǎn)換成4～20mA電流信號，并將信號傳送給PLC的模擬量輸入模塊。

4 工作過程及其效果簡述

通過樣氣采集箱中的取氣導(dǎo)管抽取煙道中的樣氣，通過伴熱管輸送到分析柜中，樣氣先進入冷凝系統(tǒng)進行除濕以滿足氣體分析儀對樣氣的要求，再進入氣體分析儀進行分析，并將信號送入PLC。通過各檢測儀器測量煙氣中的顆粒物、溫度、壓力、流量、濕度，并將信號送入PLC。PLC將接收到的檢測儀和氣體分析儀的數(shù)據(jù)進行處理后通過RS485線纜傳送給工控機，顯示在監(jiān)測畫面上。系統(tǒng)設(shè)計了對設(shè)備的自動吹掃功能，PLC定時控制電磁閥打開，自動啟動反吹系統(tǒng)，分別對采樣探頭和流量檢測儀的流速管進行吹掃。吹掃氮氣首先進入采樣箱中的儲氣罐，再通過電磁閥的控制對樣氣采樣探頭定期進行吹掃；通過流量檢測儀吹掃箱中的三通電磁閥對流量檢測儀的流速管進行吹掃，通常情況下流量檢測儀吹掃箱中的三通電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，電磁閥由流量檢測儀到壓差變送器的氣路打開，另一氣路關(guān)閉，壓差變送器接收氣體信號并將其轉(zhuǎn)換成電流信號送給PLC，當(dāng)PLC控制電磁閥打開時，由氮氣到流量檢測儀的氣路打開，另一氣路關(guān)閉，向流量檢測儀的流速管吹入氮氣；氮氣對粉塵檢測儀的鏡頭一直吹掃，不通過電磁閥控制。

5 本技術(shù)方案的優(yōu)點

（1）PLC定時控制電磁閥打開，自動啟動反吹系統(tǒng)，分別對采樣探頭和流量檢測儀的流速管進行吹掃，每個電磁閥的定時周期可以根據(jù)吹掃的清潔程度手動調(diào)節(jié)，免去了人工定期檢查、定期吹掃，維護工作量減小，節(jié)約人工費用。（2）實時將數(shù)據(jù)傳輸給工控機數(shù)據(jù)監(jiān)測軟件，數(shù)據(jù)監(jiān)測軟件集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)時實顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢、報表打印功能于一體，為工作人員提供便利。（3）自動化程度的提高，使數(shù)據(jù)記錄和設(shè)備維護工作及時有效，減少設(shè)備故障發(fā)生概率，節(jié)約設(shè)備成本，大大提高經(jīng)濟效益。

6 結(jié)語

采用這種自動化監(jiān)測與管理技術(shù)對企業(yè)污染排放進行監(jiān)控，使測得的數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)及時，對排放控制更加有效。設(shè)備投入使用后企業(yè)污染排放量明顯降低，為國家的環(huán)境治理工作提供了有力的保障。

參考文獻

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